Фазовые Переходы

Задание №8. Расчетная Задача. Тепловые Явления

№2. Задание 8

ID: 00018315

Какое количество теплоты выделится при конденсации $$2$$ кг пара, взятого при температуре кипения, и последующем охлаждении воды до $40\,°C$ при нормальном атмосферном давлении? Ответ выразите в килоджоулях.

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Два процесса, оба выделяют теплоту: сначала пар превращается в воду (конденсация), затем эта вода остывает со $100\,°C$ до $40\,°C$ . Складываем оба «кусочка». Конденсация — по $$Q=Lm$$ , охлаждение — по $Q=c m\,\Delta t$ .

Шаг 1. Данные из таблицы

При нормальном давлении вода кипит при $100\,°C$ . Удельная теплота парообразования $L=2{,}3\cdot 10^6$ Дж/кг $$=2300$$ кДж/кг, теплоёмкость воды $$c=4200$$ Дж/(кг·°C). Нагрев при остывании $\Delta t=100-40=60\,°C$ .

Шаг 2. Теплота конденсации

$Q_1=Lm=2300\cdot 2=4600\ \text{кДж}.$

Шаг 3. Теплота охлаждения воды

$Q_2=c m\,\Delta t=4{,}2\cdot 2\cdot 60=504\ \text{кДж}.$

Шаг 4. Складываем

$Q=Q_1+Q_2=4600+504=5104\ \text{кДж}.$

Ответ: 5104

Ответ

5104

Видеоразбор

Другие задания по теме «Фазовые Переходы» (8)